MOFINT

Modely šíření rádiových vln

Trvání projektu: 2012 až 2014

Vedoucí projektu: Prof. Pavel Pechač

Projekt měl dva hlavní cíle. Prvním bylo vyvinout a experimentálně ověřit modely šíření rádiových vln a odpovídající vstupní data pro statistickou predikci rušení rádiových signálů pozemních stanic družicových systémů. Druhým cílem byla implementace modelů do softwarového nástroje.

Vývoj modelů šíření a jejich ověření byly založeny na experimentálních měřeních. Série experimentů byla provedena v létě roku 2012 na šesti různých kmitočtech pro vertikální i horizontální polarizaci s cílem sledovat difrakční ztráty. Experimenty se konaly v sedmi různých reprezentativních situacích při výskytu jedné nebo více terénních překážek. V každém z experimentů byla vyzkoušena řada kombinací výškových rozdílů mezi vysílačem a přijímačem za použití měřicí základny umístěné na vysokozdvižné plošině o výšce až 46 metrů nad okolním terénem. Tímto způsobem byl získán dostatečně rozsáhlý datový soubor, který byl použit k vývoji a testování modelů difrakčních ztrát. Dále byla od roku 2012 prováděna dlouhodobá experimentální měření na frekvencích 11 a 38 GHz na vzdálenost 50 km. Pět antén přijímajících signál o kmitočtu 11 GHz bylo umístěných v různých výškách, aby mohlo být sledováno jak šíření na přímou viditelnost, tak vliv difrakce způsobené terénními překážkami.

K výzkumu vertikálního rozložení refraktivity ve spodní vrstvě troposféry byly spolu s přijatými signály měřeny v minutových intervalech také vertikální profily teploty vzduchu, relativní vlhkosti a tlaku, a to na straně přijímače za pomocí senzorů umístěných v devatenácti různých výškách až do 150 m nad terénem s průměrným rozestupem 7,5 m.

Mezi výsledky projektu patří příslušné modely a algoritmy šíření rušivých signálů, softwarový nástroj a experimentální soubor dat, které mohou být použity nejen v oblasti družicových telekomunikací, ale i v oblastech vyhodnocování rušení v systémech pozemních, dálkového průzkumu Země, navigačních a průzkumných meziplanetárních sond.

České vysoké učení technické v Praze (ČVUT)

Výzkumný a řešitelský tým ČVUT se skládá z pracovníků Katedry elektromagnetického pole Elektrotechnické fakulty. ČVUT přineslo do konsorcia znalosti v oblasti modelování šíření signálu a softwarovou implementaci.

Český metrologický institut

ČMI je zastoupen skupinou výzkumných pracovníků z oddělení kmitočtového inženýrství. Český metrologický institut přispěl zkušenostmi s dlouhodobými radiometeorologickými experimenty a znalostmi z oblasti pozemních spojů a doporučení ITU-R.

Co vám účast v projektu přinesla?

„Skutečnost, že jsme uspěli ve standardní otevřené soutěži a projekt získali, hodnotním jako veliký úspěch našeho kolektivu. Umožnilo nám to realizovat řadu experimentů, ze kterých vyplynulo množství významných závěrů, které byly předány k dalšímu zpracování ITU-R. Získali jsme nové znalosti a zkušenosti v oblasti interferencí rádiových signálů a všeobecně v jednáních a interakci s ESA.“